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电力系统故障分析基本知识ppt课件
电源距短路点的电气距离较远时，由短路而 引起的电源送出功率的变化 S远小于电源的 容量 S，这时可设S ，则该电源为无限大 容量电源。 电源的端电压及频率在短路后的暂态过程中 保持不变
概念
重要 特性
1.3无限大功率电源供电的三相短路分析
二、暂态过程分析 |0| ：故障前瞬间，相当“电路”中的0-; 0 ：故障后瞬间，相当“电路”中的0+; p或ω：周期分量（period）、ω：频率为ω的分量; α ：非周期分量; m ：模值（mode）; M ：最大值 （maximum）; ∞ ：稳态值 （t→∞）;
平均额定电压值
UN
Uav
6
6.3
10
10.5
35
37
110
115
220
230
500
550
1.2标幺制—变压器联系的不同电压等级电网中
元件参数标幺值的计算
例子（P9，例1-2）
I
~
II
III
10.5/121
110/6.6
1.2标幺制—频率、角速度和时间的基准值
f、ω、t的基准值 fB=fN=50Hz (f*=1) ωB=2ωfB=100π 特点：当f=fN=50Hz时，可有 x*=L* ψ*=I*x* E*=ψ* sinωt=sint*
1.1 故障概述—故障类型
故障类型：
简单故障 （单重故障）
对称故障：三相短路f（3）
电力系统故障
不对称故障
单相短路f（1） 两相短路f（2） 两相接地短路f（1，1） 单相断线O（1） 两相断线O（2）
复杂故障（单重故障）
1.1 故障概述—故障类型
故障类型：
概念
重要 特性
1.3无限大功率电源供电的三相短路分析
二、暂态过程分析 |0| ：故障前瞬间，相当“电路”中的0-; 0 ：故障后瞬间，相当“电路”中的0+; p或ω：周期分量（period）、ω：频率为ω的分量; α ：非周期分量; m ：模值（mode）; M ：最大值 （maximum）; ∞ ：稳态值 （t→∞）;
平均额定电压值
UN
Uav
6
6.3
10
10.5
35
37
110
115
220
230
500
550
1.2标幺制—变压器联系的不同电压等级电网中
元件参数标幺值的计算
例子（P9，例1-2）
I
~
II
III
10.5/121
110/6.6
1.2标幺制—频率、角速度和时间的基准值
f、ω、t的基准值 fB=fN=50Hz (f*=1) ωB=2ωfB=100π 特点：当f=fN=50Hz时，可有 x*=L* ψ*=I*x* E*=ψ* sinωt=sint*
1.1 故障概述—故障类型
故障类型：
简单故障 （单重故障）
对称故障：三相短路f（3）
电力系统故障
不对称故障
单相短路f（1） 两相短路f（2） 两相接地短路f（1，1） 单相断线O（1） 两相断线O（2）
复杂故障（单重故障）
1.1 故障概述—故障类型
故障类型：
电力系统故障分析的基本知识培训课件
其中， Iωm= Um ∕Z ;Im= Um ∕ ( Z+Z′)
三、短路冲击电流及短路功率的计算
1、短路冲击电流：
•短路电流可能出现的最大瞬时值称为短路冲击电流。
那，在什么情况下短路电流会出现最大瞬时值呢？
i
短路电流
周期分量 强制分量
短路
冲击电流
短路电流
非周期分量
+Iωm
短路
全电流
0
t
短路前空载 -Iωm
i =0
由图可知：
如短路t=0时刻短路电流强制周期分量为负的幅值-Iωm
时，且 当t = 0.01s时（短路后半个周期），电流瞬时
值最大！ 如 =900，则因电压相位超前电流900，
正是电压过零时刻。
短路冲击电流：
0.01
0.01
iimp Im Ime Ta (1 e Ta )Im
KimpIm Kimp 2 I源自对称故障不对称 故障
造成短路的原因： 天灾 人祸
短路的危害：
短路电流远大于正常电流——>热效应引起导体 和绝缘损坏；电动力效应使导体变形或损坏。 短路引起电压降低，是为残压。——>影响用电 设备正常工作。 不对称短路引起不平衡电流，产生不平磁通 ——>通信干扰。 破坏系统稳定性。
短路计算的目的：
其中： Kimp称为冲击系数。
冲击系数与Ta有关，也就是与定子短路回路中电抗与电
阻的相对大小有关。
1、对于无限大容量电源，近似取值为1.8； 2、对于有限大容量电源，其取值（1.8 ~1.9）：
1.9 ——> 短路发生在发电机机端。
Kimp=
1.85 ——> 短路发生在高压母线。 1.8 ——> 短路发生在其余较远处。
电力系统分析(完整版)PPT课件
输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分，其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义 。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化，通过合理的规划 和管理，降低线路损耗，提高线路的输送效率和稳定性，确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和 电容在空间上的分布，用于精确分析 长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线 路中的传播特性，常用于雷电波分析 和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分，其模 型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情 况，只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的，其功能是将一次能源转 换为电能，并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容 量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的 核心内容，用于确保系统中的有功电 源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系 统的有功损耗、有功电源的出力和负 荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动， 影响电力系统的稳定运行。因此，需 要合理配置有功电源和调节装置，以 维持系统的有功平衡。
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(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并
列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 线路感应出电动势,影响通讯.
南京理工大学
6
四、减少短路危害的措施
于中性点接地的系统）发生通路的情况。
南京理工大学
3
一、短路的类型
表1-1
短路种类
各种短路的示意图和代表符号
示意图
代表符号
三相短路 两相短路接地 两相短路 单相短路
f(3) 5％ f(1,1) 20％ f(2) 10％ f(1) 65％
南京理工大学
4
二、短路的主要原因
①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带 来的设备缺陷发展成短路。
4 3
B 2
x5
B 2
4
3
南京理工大学
11
第三节 无限大功率电源供电的三相短路过渡过程分析
• 无限大功率电源：是指端电压幅值和频率都保持恒定的 电源，其内阻抗为零。
一、三相短路的暂态过程
图1-2 简单三相电路短路
南京理工大学
12
•短路前电路处于稳态：
e Em sin(t ) i Im 0 sin(t )
一般电力系统中，短路回路的感抗比电阻大得多，
即 L R ，故可近似认为 90。因此，非周期电 流有最大值的条件为：短路前电路空载（Im0=0),并 且短路发生时，电源电势过零（α＝0）。
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 线路感应出电动势,影响通讯.
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四、减少短路危害的措施
于中性点接地的系统）发生通路的情况。
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3
一、短路的类型
表1-1
短路种类
各种短路的示意图和代表符号
示意图
代表符号
三相短路 两相短路接地 两相短路 单相短路
f(3) 5％ f(1,1) 20％ f(2) 10％ f(1) 65％
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二、短路的主要原因
①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带 来的设备缺陷发展成短路。
4 3
B 2
x5
B 2
4
3
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第三节 无限大功率电源供电的三相短路过渡过程分析
• 无限大功率电源：是指端电压幅值和频率都保持恒定的 电源，其内阻抗为零。
一、三相短路的暂态过程
图1-2 简单三相电路短路
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•短路前电路处于稳态：
e Em sin(t ) i Im 0 sin(t )
一般电力系统中，短路回路的感抗比电阻大得多，
即 L R ，故可近似认为 90。因此，非周期电 流有最大值的条件为：短路前电路空载（Im0=0),并 且短路发生时，电源电势过零（α＝0）。
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
电力系统故障分析的基本知识(ppt 47页)
采取特别措施， 使系统恢复正常运行
继电保护装置 自动重合闸
安全自动装置
1.2 电力系统故障类型
• 短路故障（横向故障）shunt faults • 断相故障（纵向故障）series faults • 复杂故障 simultaneous faults
1.3 短路故障 shunt faults short circuit faults
故障分析的基本知识
• 1基本概念 • 2标么制 • 3对称分量法 • 4序阻抗的基本概念 • 5电力系统相序网络的构成
1 基本概念
1.1电力系统的运动状态
正常运行状态 稳态
Steady state
新稳态
电压、频率的偏差 在允许范围内
故障 Faul
t
负荷增减 原动机调整
事故状态
运行参数大大偏离正常值 电能质量严重变坏 正常供电局部或全部 遭到破坏
3.1 对称分量
问题的提出：当一个三相电路的对称性遭到破坏，网络中会 出现三相不对称的电压和电流，这时候不能只取一相进行计 算。能不能找到一种方法，把这种不对称的电路转换成对称 的电路来计算？
一组不对称的三相量可以分解成三组不同的对 称三相量（正序分量 负序分量 零序分量）之和。
.
.
.
.
F a Fa1Fa2Fa0
已知标么 值，可根 据基准值 求出有名 值
2.3 不同基准的标么值之间的相互转换
问题的提出：
电力系统中各种电气设备的铭牌参数通常是以本身 的额定条件为基准的标么值或百分值给出的。而进 行电力系统计算时，必须取统一的基准值。因此必 须把以额定值为基准的标么值换算成统一基准下的 标么值。
第一步：先将以额定值为基准值的标么值换算为有 名值；
电力系统故障分析相关知识概述PPT(76张)
aqa
Fqa
iad产a生n的ai沿cod轴sPd和， q轴的qa磁n通ai为c：os2 ()Pq
则ia产生磁通为： a a da a q n a a c i2 o P d s n a c i2 ( o 2
1.2.1 abc电压方程和磁链方程
由此可得 ia 产生的 a相绕组磁链为： a L a i a n a n [ n a c i2 o P d s n a c i2 ( o 2 s ) P q ] n 2[c2o P ds co 2(2 s)P q]ia 故 a相绕组的自感为：
L an 2[c2o P ds c2 o ( 2 s )P q]
定子回路
ua
ri a
ea
ri a
d a dt
ub
rib
eb
rib
d b dt
uc
ric
ec
ric
d c dt
转子回路
uf
rf if
ef
rf if
d f
dt
0
rD iD
eD
rD iD
d D
dt
0
rQ iQ
eQ
rQ iQ
d Q
dt
1.2.1 abc电压方程和磁链方程
3. 磁琏方程
a
b
c
f
D
Q
La Mab Mac Maf MaD MaQ
Mab Mac Maf MaD Lb Mbc Mbf MbD Mbc Lc Mcf McD Mbf Mcf Lf MfD MbD McD MfD LD MbQ McQ 0 0
故障分析解析PPT课件
电力系统典型故障分析的一般方法：
• 1、选取特殊相进行分析。 • 2、由故障特征确定故障边界条件。 • 3、由故障边界条件，通过对称分量法求取
特殊相各序分量。 • 4、由各序分量关系，绘制特殊相序网图。
对称分量法Байду номын сангаас
序网图的绘制方法
• 在序网图中，只有正序网络图包含电源 电势，负、零序网络图中没有电源电势。
电力系统典型故障的类型：
• 1、短路故障（横向故障）: • 相间短路： • 两相短路故障 ： 用K（2）表示 • 三相短路故障：用K（3）表示 • 接地短路： • 单相接地短路故障：用K（1）表示 • 两相接地短路：用K（1.1）表示 • 2、断线故障（纵向故障）： • 单相断线故障（两相运行） ：用F（1.1）表示 • 两相断线故障（单相运行） ：用F（1）表示
出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个
相别。 3、零序电流向量为位于故障两相电
流间。 4、故障相间电压超前故障相间电流
约80度左右；零序电流超前零序 电压约110度左右。
电流电压的相位关系。（注意选取相位基准时应躲开故障初 始及故障结束部分，因为这两个区间一是非周期分量较大， 二是电压电流夹角由负荷角转换为线路阻抗角跳跃较大，容 易造成错误分析） 4、绘制向量图，进行分析。
三相短路故障录波图分析
分析三相短路故障录波图要点： 1、三相电流增大，三相电压降低；
没有零序电流、零序电压。 2、故障相电压超前故障相电流约80
两相短路保护安装处相量图
单相接地短路故障的特点
1、出现负、零序分量； 2、序网构成中正、负、零序分量串联，也即在正序的基础上串入了X∑2+X∑0 阻抗； 3、接地故障必然产生零序分量； 4、不对称故障必然产生负序分量； 5、短路点非故障相电流为零，对于单电源网络保护安装处非故障相电流也为零， 对于双电源网络当各序分量阻抗分配系数C1=C2=C0 即X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）=X0N/（X0M+X0N）时保护安装处 非故障相电流为零；不等时不为零。（此处所说的是故障分量，不包括故障前 的负荷电流） 6、故障相电压超前故障相电流一个线路阻抗角。 7、负、零序电流超前负、零序电压（180度减一个线路阻抗角）约105度。
第1章 电力系统故障分析的基本知识ppt课件
停电前后卫星拍到的美国上空照片
停电后的曼哈顿
16
美国电网的运行风险！
17
2003年8月28号伦敦大停电
下午6点，下班高峰，持续两个多小时
地铁停运
25万人被困地铁站
18
近年的电力系统停电事故
2003年9.23瑞典丹麦大停电
2003年9.28意大利全国大停电 2003年中国21个省拉闸限电
3
电阻、电抗、电导、输入阻抗、转移阻抗、 变压器变比、时间常数、放大倍数
直接影响
系统元件 参数
功率、电压、电流、频率、电动势的角位移
定量确定
系统运行 参量
电力系统的运行状态 稳态运行 暂态运行
4
稳态和暂态
5
暂态过程的分类
• 机电暂态过程：转动元件（发电机和电动 机），主要是由于机械转矩和电磁转矩之 间的不平衡引起的。 • 重点：电力系统受到各种扰动后的机电暂 态过程——稳定分析 • 电磁暂态过程：非转动元件（变压器和输 电线），并不涉及角位移、角速度等机械 量。 • 重点：交流电力系统中发生短路故障后的 电磁暂态过程。——故障分析
第1章 电力系统故障分析的基 本知识
第一章 电力系统故障分析的基本知识
• 第1节 什么是电力系统故障？（故障概述）
• 第2节 如何使故障计算更简明？（标幺值） • 第3节 最简单的故障分析是什么？ ——（无限大功率电源供电的三相短路分析）
2
暂态的概念
• 电力系统：发电机、变压器、输电线路、用电设 备（负荷）。分为：电力元件和控制元件。
工作条件下发生污闪；
（2）载流部分的绝缘材料在运行中损坏；
（3）鸟兽跨接在导线上或者杆塔倒塌发生短路；
（4）操作违规。
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如：例如架空输电线的绝缘子，电气设备载流部 分的绝缘材料在运行中损坏，运行人员在线路 检修后末拆除地线就加电压等误操作也会引起 短路故障
电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分
• 短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大 的危害：
• 1、短路电流值大大增加，短路点的电弧有可 能烧坏电气设备，短路电流通过电气设备中的 导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏 。
第二节 标幺制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一 、 标幺值(P.U.)
标幺值=
有名值
基准值
二 、 基准值的选取
•基准值的选取有一定的随意性，工程中一般选择惯 用值（SB=100MVA、SB=1000MVA、UB=UN）
• 三相电路中基准值的基本关系:
• 稳态分析： SB 3U B I B , UB 3IBZB
其中：SB：三相功率 UB：线电压 IB：星形等值电路中的相电流
xG*( B )
xG*( N )
SB SGn
xT 1*
Us% 100
SB STN
容量大，电抗小
• 习题1：一简单电力系统接线如下图所示，取 S法B=和2近20似M法VA分，别U计B（算1其10等）值=1电15路kV。，试用精确
G T1
l
T2
~
240MW 300MVA 10.5kV 10.5/242kV cosφ=0.80 Us%=14
• 例如：已知US%，STN，求在系统基准容量SB时 的标幺值电抗？
x*( N )
Us% 100
x*( B )
Us
%
U
2 TN
100 STN
SB
U
2 B
x*( B)
x*( N )
U U
2 N 2 B
SB SN
•额定容量SN小，则电抗x*（B）大， 小机组、小变压器的电抗大；
• 简单网络计算中，选取SB=STN （SN），可减少参数的计算量。
（二） 近似计算法 平均额定电压Uav=1.05UN, 若取SB=100MVA，UB=Ua
UN
6
10
35 110 220 500
Uav 6.3 10.5 37 115 230 550
成为工程中惯用的基准值。
假定变压器的变比均为平均额定电压的变比，且取各段 基准电压均为相应段的平均额定电压，此时的参数计算 称为近似计算法，即有以下简单计算：
• 即，准确计算法有3种，
• ⑴ 阻抗归算法； （阻抗按变压器实际变比归 算，简单网络较方便）
• ⑵ 就地处理法； （基准电压按变压器实际变 比归算，大网络计算较方便）
• ⑶ 在就地处理中，取定各段的基准电压（不一 定按变压器实际变比作基准电压归算），则可 出现1：k*的理想变压器，然后再将1：k*变压 器用π形等值电路表示。
故障，事故，短路故障：正常运行情况以外的相 与相之间或相与地之间的连接。
1．故障类型（电力系统故障分析中）
名称
图示
符号
⑴ 三相短路 ⑵ 二相短路
f（3） f ：fault f（2）
⑶ 单相短路接地 ⑷ 二相短路接地 ⑸ 一相断线 ⑹ 二相断线
f（1） f（1，1）
• 产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相 间绝缘或相对地绝缘被损坏。
ІІІ 110/6.6
假设在图中己选定第1段作为基本段，其它各段的 参数均向这一段归算，然后选择功率基准值相电压 基淮值分别为SB和UB1。其他各段的基准电压分别 为：UB2=UB1*121/10.5； UB3=UB2*6.6/110 作等值电路：
jxG jxT1
jxL
jxT2 jxR
xG*( B )
电力系统暂态分析
绪论(Introduction)
• Transient Analysis：暂态分析，瞬变、过 渡、暂时
• 物理特点：由一个状态（初始状态）变化 到另一状态（终止状态）的过程分析，
• 数学特点：用微分方程描述的过程分析。 • 应用：电力系统设计、规划、控制等；
第一章 电力系统故障分析的基本知识
• 2、导体也会受到很大的电动力的冲击，致使 导体变形，甚至损坏。
• 3、短路还会引起电网中电压降低，特别是靠 近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部 分用户的供电受到破坏。
4、破坏系统的稳定，引起大片地区停电
5、不对称接地短路所引起的不平衡电流产生不 平衡磁通
为了减少短路对电力系统的危害，可以采取限制 短路电流的措施：如加电抗器。
四、变压器联系的不同电压等级电网中各 元件参数标么值的计算
• 用标么值计算时，也就是在各元件参数 的有名值归算到同一个电压等级后，在 此基础上选定统一的基准值求各元件参 数的标么值的。 下面分别介绍准确计算 法和一种近似计算法。短路电流计算一 般采用近似计算法。
(一)准确计算法
Ι
ІІ
~
10.5/121
xG*(
N
)
U G2N SGn
SB
U
2 B
取基准电压=额定电压，可简化计算
xT 1*
Us % 10.52 100 STN
SB
U
2 B1
Us % 1212 100 STN
SB
U
2 B2
变压器电抗可由任一侧计算
xL*
xl
l
10.5 121
2
SB
U
2 B1
x
l l
SB
U
2 B2
线路电抗就地处理更方便
ZB：单相阻抗 • 短路分析中：ZB：单相阻抗---故障分析中的等值
电路计算与稳态分析相同
IB：星形等值电路中的相电流 UB：相电压？
三、基准值改变时标幺值的换算
• 进行电力系统计算时，必须取统一的基准值。
• 若已知以设备本身额定值为基准值的标幺值 X*(N)，求以系统基准值SB、UB为基准时的标幺 值X*(B).
• 短路问题是电力技术方面的基本问题之一。掌 握短路发生以后的物理过程以及计算短路时各 种运行参量(电流、电压等)的计算方法是非常 必要的
• 分类： • 形式上又可称为短路故障、断线故障（非全相运
行） （横向与纵向）
分析方法上：不对称故障、对称故障（f（3）） • 计算方法上：并联型故障、串联性故障 • 简单故障：在电力系统中只发生一个故障。 • 复杂故障：在电力系统中的不同地点 （两处以上）同时发生不对称故障。
• 本章的主要内容是简单介绍电力系统产 生故障的原因、故障的种类、故障的分 类、故障的危害、短路计算的目的。
•介绍标幺制在故障分析中的应用。 •最后仔细讨论无限大功率电源供电的三相 短路电流分析。
目录
• 第一节 故障概述 • 第二节 标么制 • 第三节 无限大功率电源供电的三相短路
电流分析
第一节 概述
电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分
• 短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大 的危害：
• 1、短路电流值大大增加，短路点的电弧有可 能烧坏电气设备，短路电流通过电气设备中的 导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏 。
第二节 标幺制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一 、 标幺值(P.U.)
标幺值=
有名值
基准值
二 、 基准值的选取
•基准值的选取有一定的随意性，工程中一般选择惯 用值（SB=100MVA、SB=1000MVA、UB=UN）
• 三相电路中基准值的基本关系:
• 稳态分析： SB 3U B I B , UB 3IBZB
其中：SB：三相功率 UB：线电压 IB：星形等值电路中的相电流
xG*( B )
xG*( N )
SB SGn
xT 1*
Us% 100
SB STN
容量大，电抗小
• 习题1：一简单电力系统接线如下图所示，取 S法B=和2近20似M法VA分，别U计B（算1其10等）值=1电15路kV。，试用精确
G T1
l
T2
~
240MW 300MVA 10.5kV 10.5/242kV cosφ=0.80 Us%=14
• 例如：已知US%，STN，求在系统基准容量SB时 的标幺值电抗？
x*( N )
Us% 100
x*( B )
Us
%
U
2 TN
100 STN
SB
U
2 B
x*( B)
x*( N )
U U
2 N 2 B
SB SN
•额定容量SN小，则电抗x*（B）大， 小机组、小变压器的电抗大；
• 简单网络计算中，选取SB=STN （SN），可减少参数的计算量。
（二） 近似计算法 平均额定电压Uav=1.05UN, 若取SB=100MVA，UB=Ua
UN
6
10
35 110 220 500
Uav 6.3 10.5 37 115 230 550
成为工程中惯用的基准值。
假定变压器的变比均为平均额定电压的变比，且取各段 基准电压均为相应段的平均额定电压，此时的参数计算 称为近似计算法，即有以下简单计算：
• 即，准确计算法有3种，
• ⑴ 阻抗归算法； （阻抗按变压器实际变比归 算，简单网络较方便）
• ⑵ 就地处理法； （基准电压按变压器实际变 比归算，大网络计算较方便）
• ⑶ 在就地处理中，取定各段的基准电压（不一 定按变压器实际变比作基准电压归算），则可 出现1：k*的理想变压器，然后再将1：k*变压 器用π形等值电路表示。
故障，事故，短路故障：正常运行情况以外的相 与相之间或相与地之间的连接。
1．故障类型（电力系统故障分析中）
名称
图示
符号
⑴ 三相短路 ⑵ 二相短路
f（3） f ：fault f（2）
⑶ 单相短路接地 ⑷ 二相短路接地 ⑸ 一相断线 ⑹ 二相断线
f（1） f（1，1）
• 产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相 间绝缘或相对地绝缘被损坏。
ІІІ 110/6.6
假设在图中己选定第1段作为基本段，其它各段的 参数均向这一段归算，然后选择功率基准值相电压 基淮值分别为SB和UB1。其他各段的基准电压分别 为：UB2=UB1*121/10.5； UB3=UB2*6.6/110 作等值电路：
jxG jxT1
jxL
jxT2 jxR
xG*( B )
电力系统暂态分析
绪论(Introduction)
• Transient Analysis：暂态分析，瞬变、过 渡、暂时
• 物理特点：由一个状态（初始状态）变化 到另一状态（终止状态）的过程分析，
• 数学特点：用微分方程描述的过程分析。 • 应用：电力系统设计、规划、控制等；
第一章 电力系统故障分析的基本知识
• 2、导体也会受到很大的电动力的冲击，致使 导体变形，甚至损坏。
• 3、短路还会引起电网中电压降低，特别是靠 近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部 分用户的供电受到破坏。
4、破坏系统的稳定，引起大片地区停电
5、不对称接地短路所引起的不平衡电流产生不 平衡磁通
为了减少短路对电力系统的危害，可以采取限制 短路电流的措施：如加电抗器。
四、变压器联系的不同电压等级电网中各 元件参数标么值的计算
• 用标么值计算时，也就是在各元件参数 的有名值归算到同一个电压等级后，在 此基础上选定统一的基准值求各元件参 数的标么值的。 下面分别介绍准确计算 法和一种近似计算法。短路电流计算一 般采用近似计算法。
(一)准确计算法
Ι
ІІ
~
10.5/121
xG*(
N
)
U G2N SGn
SB
U
2 B
取基准电压=额定电压，可简化计算
xT 1*
Us % 10.52 100 STN
SB
U
2 B1
Us % 1212 100 STN
SB
U
2 B2
变压器电抗可由任一侧计算
xL*
xl
l
10.5 121
2
SB
U
2 B1
x
l l
SB
U
2 B2
线路电抗就地处理更方便
ZB：单相阻抗 • 短路分析中：ZB：单相阻抗---故障分析中的等值
电路计算与稳态分析相同
IB：星形等值电路中的相电流 UB：相电压？
三、基准值改变时标幺值的换算
• 进行电力系统计算时，必须取统一的基准值。
• 若已知以设备本身额定值为基准值的标幺值 X*(N)，求以系统基准值SB、UB为基准时的标幺 值X*(B).
• 短路问题是电力技术方面的基本问题之一。掌 握短路发生以后的物理过程以及计算短路时各 种运行参量(电流、电压等)的计算方法是非常 必要的
• 分类： • 形式上又可称为短路故障、断线故障（非全相运
行） （横向与纵向）
分析方法上：不对称故障、对称故障（f（3）） • 计算方法上：并联型故障、串联性故障 • 简单故障：在电力系统中只发生一个故障。 • 复杂故障：在电力系统中的不同地点 （两处以上）同时发生不对称故障。
• 本章的主要内容是简单介绍电力系统产 生故障的原因、故障的种类、故障的分 类、故障的危害、短路计算的目的。
•介绍标幺制在故障分析中的应用。 •最后仔细讨论无限大功率电源供电的三相 短路电流分析。
目录
• 第一节 故障概述 • 第二节 标么制 • 第三节 无限大功率电源供电的三相短路
电流分析
第一节 概述